Post on 05-Aug-2015
BIOSEL UMMI SURADE
SENIN, 26 APRIL 2010
SIFAT FISIKA & KIMIAWI PROTOPLASMA
Protoplasma (Latin, proto = pertama, plasma = substansi); “substansi dasar kehidupan yang terdapat pada semua sel makhluk hidup” Yang memberi nama; Purkinye (1840).
Nukleoplasma : plasma yang terdapat di dalam inti sel.
Sitoplasma : plasma yang terdapat antara membran plasma dengan membran nukleus.
Sitoplasma memegang peranan vital pada semua sel makhluk hidup sebab semua proses biosintesa & bioenergi terjadi di dalam sitoplasma.
Sitoplasma terdiri dari 2 bagian; matrix (tampak transparan, homogen & menyerupai koloid) & organel
SUSUNAN KIMIA PROTOPLASMA
Ada 36 unsur (dari 108 unsur) yang diketemukan pada protoplasma;
UNSUR PROSENTASE
Oksigen (O)
Karbon ( C )
Hidrogen ( H )
Nitrogen ( N )
Kalsium ( Ca )
Pospor ( P )
Klor ( Cl )
Sulfur ( S )
Kalium ( K )
Natrium ( Na )
Magnesium ( Mg )
Besi ( Fe )
Yodium ( I )
62 %
20 %
10 %
3 %
2,5 %
1,14 %
0, 16 %
0, 14 %
0,11 %
0,10 %
0, 07%
0,10 %
0, 014 %
Unsur-unsur lain yang jumlahnya sedikit;
Tembaga ( Cu ), Kobal ( Co ), Mangan (Mn), seng (Zn), molibdenum (Mo), boron (Bo), Silikon (Si), dsb. Prosentase beratnya kurang lebih 0,756%.
Unsur-unsur kimia ini pada protoplasma ada yang berbentuk persenyawaan maupun dalam bentuk ion-ion.
Yang berbentuk persenyawaan dapat berbentuk persenyawaan anorganik maupun organik.
I. Persenyawaan anorganik pada protoplasma
Air (H2O)
Garam-garam Mineral
Senyawa anorganik yang berbentuk gas
Asam & Basa
A. AIR (H2O)
Merupakan persenyawaan anorganik yang terbanyak pada protoplasma (60-95%), tergantung pada jenis sel (sel yang muda lebih banyak mengandung air), umur, tempat hidup (makhluk hidup yang hidup di dalam air lebih banyak mengandung air), dsb.
Fungsi air;
1. Pelarut bahan-bahan anorganik
2. Media dispersi yang baik untuk sistem koloid pada protoplasma.
3. Stabilisator suhu
4. Pelarut elektrolit
5. Media transpor
6. Media yang baik untuk proses metabolisme
B. Garam-garam Mineral
Garam-garam yang terdapat pada protoplasma ada dalam bentuk ion bebas ada juga yang terikat pada molekul lain misalnya dengan molekul protein atau lemak.
Garam-garam ini berfungsi mengatur tekanan osmotik sedangkan ion-ion garam menentukan struktur makromolekul.
Contoh : garam fosfat, karbonat, klorida, sulfat dari kalsium, natrium dan magnesium
C. Senyawa anorganik yang berbentuk Gas
Gas yang terdapat pada protoplasma berbentuk larutan; gas Oksigen (O2), Nitrogen (N2) dan gas asam arang (CO2).
Gas O2 pada suhu 250C dan tekanan/ atmosfir pada air murni dapat larut 2,83 ml O2/100 ml air.
Kelarutan gas CO2 dalam air agak lain. Beberapa molekul gas CO2 yang larut dapat bereaksi dengan air.
CO2 + H2O à H2CO3 à H+ + HCO3
Asam karbonat Asam bikarbonat
Asam & Basa
Asam dan basa anorganik yang terdapat pada protoplasma, misalnya asam klorida (HCl), dan basa kalium hidroksida (KOH).
II. Persenyawaan Organik pada Protoplasma
Dapat berupa;
1. Karbohidrat
2. Lemak
3. Protein
4. Asam Nukleat
A. KARBOHIDRAT
› Sangat vital untuk proses-proses fisiologi di dalam sel makhluk hidup.
› Berdasarkan fungsinya, dikelompokkan menjadi;
1. Karbohidrat yang sederhana sebagai sumber energi di dalam sel
2. Karbohidrat yang berantai panjang sebagai cadangan energi
3. Karbohidrat yang berantai panjang sebagai komponen struktural organel dan bagian sel lainnya.
EMPAT kelompok besar Karbohidrat
1. Monosakarida (Triosa (3 C), Tetrosa (4 C), Pentosa (5 C), Heksosa (6 C)
2. Disakarida (mengandung 2 molekul monosakarida; sukrosa, maltosa & laktosa)
3. Oligosakarida (golongan ini merupakan zat-zat yang menghasilkan 3-10 monosakarida pada hidrolisa)
4. Polisakarida (Amilum, Glikogen, Inulin, Selulosa, Heteropolisakarida (Kitin, Chondroitin sulfat, heparin, mucoprotein & glycoprotein)
B. LIPIDA
Lipida : “persenyawaan organik yang banyak terdapat pada sel makhluk hidup yang mempunyai sifat tidak larut di dalam air tetapi dapat larut pada pelarut organik misalnya eter, kloroform, alkohol panas dan benzen”
Lemak adalah non polar dan hidrophobi.
Pada sel makhluk hidup lemak berfungsi sebagai struktural misalnya komponen membran plasma, hormon, vitamin. Juga berfungsi sebagai sumber energi dan cadangan energi sel makhluk hidup.
Lipida dapat diekstraksi dari jaringan sel tumbuhan maupun hewan dengan menggunakan pelarut lemak. Hasil ekstraksi menghasilkan campuran lemak yang kompleks antara lain; trigliserida, wax, fosfolipida, glikolipida, bermacm-macam sterol & senyawa2 lainnya.
Macam2 Lipida yang terdapat pada sel makhluk hidup
› Lipida sederhana; ester alkohol/ Trigliserida yang asam lemak dan alkohol
› Lipida Gabungan; ester asam lemak yang pada hidrolisa menghasilkan asam lemak, alkohol dan zat-zat lain. Lipida gabungan yang terdapat pada protoplasma; fosfolipida, spingolipida, glikolipida, gangliosida, lipoprotein, karatinoid
› Turunan Lipida; steroid, struktur dasar molekulnya cincin C-17 yaitu siklopentano perhidopenatron. Steroid yang terdapat pada protoplasma sek hewan; hormon kelamin, vitamin D, cholesterol, kortikosteron & estradiol.
C. Protein
› Merupakan polimer dari asam amino.
› Asam amino yang terdapat pada protoplasma;
1. Asam amino netral; Glysin, Alanin, Valine, Leusin, Isoleusin, Serin, Theonin.
2. Asam amino asam; asam aspartat, asam glutamat
3. Amida asam amino; Aspargin, Glutamin
4. Asam amino basa; Histidin, Arginin, Lysin
5. Asam amino aromatik; Phenylalanin, Tirosin, Tryptofan.
6. Asam amino yang mengandung sulfur; Cysteine, Methionin
7. Asam amino sekunder; Prolin Hydroksiprolin
Asam amino esensial & non esensial
› Ada 10 macam asam amino essensial; L-methionin, L-Threonin, L-valin, L-Leosin, L-isoleusin, L-Lisin, L-Arginin, L-Phenilalanin, L-Thriptophan & Histidin.
› Bila asam amino berhubungan dengan ikatan peptida maka terbentuklah dipeptida, tripeptida, polipeptida. Protein merupakan polimer dari asam amino yang berantai panjang.
Penggolongan Protein berdasarkan komposisi kimia yang dihasilkan pada proses hidrolisa
Protein Sederhana (bila dihidrolisa hanya menghasilkan asam amino; misalnya; albumin dan globulin)
Protein gabungan; bila dihidrolisa menghasilkan asam amino dan persenyawaan lainnya; Glikoprotein (protein & karbohidrat), Nukleoprotein, Kromoprotein (protein & bahan zat warna; haemoglobin & haemiosianin), Lipoprotein, Fosfoprotein (gugusan fosfat dan asam amino; kasein pada susu), Metaloprotein (protein yang mengandung metal)
Penggolongan Protein pada protoplasma
› Protein Primer (struktur molekulnya terdiri dari asam amino yang tersusun secara linier dengan ikatan peptida),
› Protein sekunder (struktur molekulnya terdiri dari beratus-ratus asam amino yang tersebar secara spiral)
› Protein tertier (struktur molekulnya terdiri dari beberapa rantai polipeptida yang dihubungkan dengan ikatan sulfur; misal; globulin)
› Protein quarter (struktur molekulnya mengandung 2 ikatan atau lebih peptida yang berikatan dengan ikatan kovalen yang lemah; misal; haemoglobine)
D. ASAM NUKLEAT
› Ada 2 macam asam nukleat yang terkenal; ARN (Asam Ribosa Nukleat) & ADN (Asam Deoksiribosa Nukleat).
› Fungsi Asam Nukleat ;
1. Mengontrol aktivitas biosintesa pada sel.
2. Membawa informasi genetik
Struktur ARN & ADN merupakan polimer nukleotida. Hasil hidrolisa nukleotida menghasilkan gula (ribosa/ deoksiribosa), basa nitrogen (purin (adenin dan guanin) & pirimidin (sitosin, timin & urasil)
Persamaan & Perbedaan Molekul RNA & DNA
RNA DNA
1. Mengandung gula Ribosa
2. Mengandung molekul asam fosfat yang menghubungkan gula yang satu dengan gula lainnya.
3. Terdiri dari 1 rantai nukleotida
4. Molekulnya mengandung 4 macam nukleotida yaitu
7. Mengandung gula deoksi Ribosa.
8. Mengandung asam Fosfat yang menghubungkan gula yang satu dengan gula lainnya.
9. Terdiri dari 2 rantai nukleotida (double helix)
10. Molekulnya mengandung 4 macam nukleotida yaitu
uridinmonopospat, sitidin monopospat, guanin monopospat & adenosin monopospat
5. Berperan membawa informasi genetik pada sintesa protein
6. Terdapat pada nukleolus, nukleoplasma & sitoplasma
timin monopospat, deoksisitidin monopospat, deoksiguanosin monopospat dan deoksiadenosin monopospat
11. Merupakan material genetik
12. Terdapat pada kromosom, nukleoplasma & mitokondria
Sifat-sifat Fisika Protoplasma
1. Bila protoplasma yang merupakan sistem koloid ini disinari dengan sinar lampu listrik pada suatu ruang yang gelap akan memberi efek Tyndall.
2. Molekul-molekul (partikel) pada sistem koloid protoplasma bergerak secara zig-zag (gerak Brown (1872)). Gerak Brown pada protoplasma kecepatannya tergantung pada besarnya partikel dan suhu protoplasma.
3. Gerak siklosis (cyclosis) dan amoeboid. Oleh karena matrik sitoplasma dapat bersifatagak kental maka pada matrik sitoplasma ada gerakan. Gerakan di dalam matrik sitoplasma ini disebut gerakan siklosis (terjadi pada saat matrik dalam fase sol dan terjadinya gerakan ini karena pengaruh tekanan hidrostatik, suhu, pH dan viskositas. Bergeraknya kromosom, sentriol, mitokondria, lisosom, dsb disebabkan gerakan sikolsis. Gerakan amoeboid terbentuk pada gerak siklosis. Gerak amoeboid terjadi pada protozoa, leukosit, dsb. Pada gerakan amoeboid, terjadi perubahan bentuk sel. Penonjolan sitoplasma ini disebut pseudopodia.
4. Matriks sitoplasma yang cair memiliki tegangan permukaaan. Matriks protein dan lemak memiliki ketegangan permukaan yang kurang karenanya membentuk membran plasma, sedangkan bahan-bahan kimia misalnya garam NaCl tegangan permukaannya tinggi akibatnya NaCl menempati bagian yang lebih dalam pada matrik sitoplasma.
PENGIKUT
LIPID BILAYER
Komposisi lipid & protein pada membran sel
2 BAGIAN PERMUKAAN LIPID
bagian hydrophilic & hydrophobic
MEMBRAN PLASMA
Teori Membran Mozaik Cairan
VIRUS
HIV (HUMAN IMMUNODIFICIENCY VIRUS)
BAKTERI
Struktur Bakteri
SEL HEWAN & SEL TUMBUHAN
Perbedaan antara sel hewan & tumbuhan
BAGIAN-BAGIAN BAKTERI
Irisan Melintang Bakteri
BENTUK BAKTERI
Macam-macam bentuk bakteri
Template Simple. Diberdayakan oleh Blogger.
Dina Chamidah S.Pd,MSI.T H O M A S K U H N : H A M P I R S E M U A T E R O B O S A N D U N I A I L M U P E N G E T A H U A N D I A W A L I D E N G A N M E L E P A S K A N D I R I D A R I T R A D I S I , D A N C A R A B E R P I K I R K U N O A T A U P A R A D I G M A L A M A .
Metabolisme protoplasma
Metabolisme protoplasma
A. Pengertian
Protoplasma adalah bagian isi sel yang hidup. Istilah ini digunakan untuk massa atau
zat didalam sel yang terdiri dari partikel- partikel koloid berstruktur kompleks.
Pada tumbuhan, selnya memiliki dinding sel terutama yang tersusun dari selulosa.
Sedangkan pada sel hewan tidak mempunyai dinding sel tetapi hanya membran sel yang
terdiri atas prtotein dan lemak.
B. Beberapa tokoh mengenai protoplasma
Felix dujardin (1835);menemukan isi sel yang berupa cairan dan menyatakan bahwa
cairan tersebut merupakan cairan yang penting.
Johannes purkinye (1787- 1869); melukiskan protoplasma sebagai bahan- bahan
embrional yang terdapat didalam telur.
Huge van mohl (1805- 1872); ahli botani kebangsaan Jerman bahwa sel tumbuh-
tumbuhan tersusun dari substansi hidup yang disebut protoplasma.
Max schultze (1825- 1874); menyatakan bahwa protoplasma merupakan dasar- dasar
fisik dari kehidupan.
C. Sifat- sifat kimia protoplasma
Protoplasma merupakan senyawa kimia yang kompleks, terdiri dari zat- zat anorganik
dan senyawa- senyawa organik.
D. Susunan kimia protoplasma
Dari hasil analisa, protoplasma terdiri atas unsur- unsur sbb :
O = 62%
C = 20 %
H = 10 %
N = 3 %
Ca = 2,50 %
P = 1,14 %
CL = 0.16 % S = 0.14 %
K = 0.11 %
Na = 0.10 %
Mg = 0,07 %
I = 0.014 %
Fe = 0.010 %
Unsurlain=0,756%
E. Senyawa organik penyusun protoplasma
1) Air
Air merupakan komponen yang paling besar jumlahnya yaitu 70 % sampai 90 % dari
berat total individu. Jumlah ini tergantung dari jenis individu, umur dan habitatnya.
Adanya air ini memungkinkan terjadinya reaksi- reaksi kimia, karena air dapat
bertindak sebagai pelarut unsur- unsur dan senyawa- senyawa kimia lainnya. Air juga
berfungsi sebagai transportasi zat- zat sebagai bahan baku reaksi hidrolisis dan
berperan dalam reaksi metabolisme lainnya.
2) Garam- garam mineral
Dalam protoplasma terdapat berbagai macam garam, asam dan basa, yang dapat
mengalami ionisasi.misal garam dapur (NaCl)dalam protoplasma akan mengalami
ionisasi NaCl ↔ Na+ + Cl-. Peristiwa ini akan berakibat terjadinya perubahan PH.
Perubahan PH dalam sel dengan jumlah yang besar dapat menyebabkan kerusakan
ataupun kematian sel. Dalam protoplasma terdapat bermacam- macam ion yang dapat
mengendalikan naik turunnya PH, sehingga PH protoplasma dapat dipertahankan dalam
keadaan nertal berkisar 6,8 – 7,2. Hal ini disebabkan adanya ion- ion yang bersifat
buffer pada protoplasma. Ion tersebut adalah HCO3-,CO3=, PO4Ξ .
Sebagian besar mineral yang terdapat dalam bentuk ion, berbentuk ion positif (kation)
ataupun ion negatif (anion).
Garam- garam yang terdapat dalam protoplasma :
NaCl
MgCl2
CaSO NaHCO3
NH2H2PO4
KH2PO4
3. Gas
Didalam protoplasma terdapat senyawa anorganik dalam bentuk gas, antara lain :
a. Oksigen (O2)
Dalam protoplasma oksigen berfungsi dalam proses respirasi (pernafasan),sebagai
penghasil energi dalam mitokondria.
b. Karbondioksida (CO2)
Terdapatnya CO2 dalam protoplasma merupakan hasil dari proses respirasi sel maupun
fermentasi. Bagi tumbuhan yang mempunyai klorofil, CO2 akan digunakan lagi dalam
proses fotosintesa. CO2 dengan danya H2O dan energy matahari akan menjadi
karbohidrat dan O2.
Reaksi respirasi
C6H12O6 + 6O2 −→ 6CO2 + 6H2O + energy
Reaksi fotosintesa
6CO2 + 6H2O Sinar matahari + Klorofil → C6H12O6 + 6O2
c. Amoniak (NH3)
Amoniak merupakan gas yang tidak diperlukan lagi oleh sel, yang dihasilkan dari
perombakan asam amino.
F. Senyawa anorganik penyusun protoplasma
1) Karbohidrat
Monosakarida
Monosakarida adalah karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisa menjadi molekul yang
lebih kecil lagi. Misal; glukosa (gula darah), fruktosa (gula paling manis), galaktosa dan
ribosa.
Disakarida
Disakarida adalah karbohidrat yang mengandung 2 unit monosakarida. Pada hidrolisa
disakarida menghasilkan 2 monosakarida.Misal; sukrosa, maltosa, laktosa
Sukrosa (gula tebu) = glukosa + fruktosa
Maltosa (hidrolisa kanji) = glukosa + glukosa
Polisakarida
Polisakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari unit- unit monosakarida misal;
amilum, glikogen dan selulosa.Amilum banyak terdapat pada beras, jagung, kentang
dan biji- bijian. Glikogen banyak terdapat dalam hati. Selullosa terdapat pada dinding
sel tumbuhan.
2) Protein
Protein terbentuk dari unsur- unsur C, H, O dan N, kadang- kadang S dan P. Protein
merupakan komponen pembentuk sel dan bagiannya seperti ;
Membentuk selaput- selaput plasma
Membentuk organel- organel sel seperti ribosom dan mitokondria
Sebagai penghasil kalori
Membentuk jaringan tubuh dan menganti yang rusak
Membentuk hormon, antibody, dan enzim yang bertindak sebagai biokatalisator
3) Lemak atau lipid
Lemak terdiri atas unsur - unsur C, H, O. lemak terbentuk dari asam lemak dan gliserol
yang berfungsi : pembentuk membran sel dan pengatur peredaran keluer masuknya
lipid lain pada sel, penghasil energi yang besar, pelarut beberapa vitamin (A,D,E,K).
4) Asam nukleat
Asam nukleat sebagai komponen dari penyusun DNA dan RNA. DNA berperan dalam
proses pengendalian faktor- faktor keturunan dan sintesa protein, RNA berperan dalam
sintesa protein yang terdapat dalam sitoplasma, inti dan terutama dalam ribosom.
G. Sifat- sifat fisik protoplasma
Sebagian besar molekul- molekul dalam protoplasma berukuran antara 0.001 mikron-
0.1 mikron, sehingga protoplasma merupakan sistem koloid. Selain itu didalam
protoplasma terdapat molekul molekul yang berukuran cukup besar misalnya;
karbohidrat, protein, lemak dan beberapa senyawa lainnya dan ion- ion yang berukuran
kecil.
Gerak Brown
Molekul dalam protoplasma selalu dalam keadaan gerak secara bebas acak tidak
beraturan gerak ini dipengaruhi oleh suhu semakin tinggi suhu semakin cepat.
Efek Tyndall
Ini terjadi akibat adanya gerak brown sehingga ada pemantulan cahaya yang mengenai
system koloid.
Siklosis
Siklosis yaitu gerakan protoplasma yang berupa arus. Gerak ini terjadi karena pengaruh
; tekanan, suhu, pH, kekentalan dan umur dari sel.
Gerak Amoeboid
Gerakan protoplasma yang disebabkan oleh perubahan fungsi sehingga dapat
memanjang. Gerakan ini terjadi pada amoeba (hewan protozoa), yang membentuk kaki
semu.
Daftar Pustaka
Isnaini,wiwi. 2006. Fisiologi Hewan. kanisius: Yogyakarta
Puslitbang Bioteknologi – LIPI. 1990. Kamus Biologi untuk pelajar. Depdiknas: Bogor
Saktiyono,Drs. 1989. Biologi I Program Inti. PT Intan Pariwara: Jakarta
Subowo,Prof. 1995. Biologi sel. Angkasa: Bandung
METABOLISME PROTOPLASMA
DAFTAR PUSTAKA
MAKALAH
Fisiologi Hewan
SIFAT DAN METABOLISME PROTOPLASMA
OLEH :
SUDARSONO
NPM: 05.64.0009
Program studi pendidikan biologi
Fakultas bahasa dan sains
Universitas wijaya kusuma Surabaya
2010
Beranda